快速挂接器的分析与优化.pdf

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1、研究与分析2012年第3期(总第119期)·机械研究与应用·快速挂接器的分析与优化胡海升，王玉兴。(1．飞利浦建兴数字系统(上海)有限公司广州分公司，广东广州510663；2．华南农业大学，广东广州510642)摘要：选取了圆弧曲线、抛物线和余弦曲线三种典型的曲线形式对凸轮板与挂接销接触的曲线运用ANSYS的接触分析和优化功能进行了参数化建模和优化分析，优化效果明显。结果表明，凸轮板经优化后，挂接销推开凸轮板的接触力有了明显的减小，以优化后圆弧曲线的接触力为最小，优化效果明显。关键词：快速挂接器；凸轮板；优化中图分类号：m122文献标识码：A文章编号：10

2、07—4414(2012)03—0052—03AnalysisandoptimizationofthefasthitchingandunhitchingdeviceHuHai-sheng，WangYu-xing(1．Guangzhoubranch，Philips&Lite-ondigitalsolutionscorporation，GuangzhouCuangdong510663，China；2．SouthChinaagriculturalunive~iq，GuangzhouGuangdong510642，China)Abstract：Inthispape

3、r，selectinganall3curve，paraboliccurveandcosineCllrvetypicalformofthreecamplate，parameter-izationmodelingandoptimizationanalysisismadeforthecamplateandcurvebyusingthecontactanalysisandoptimizationfunctionofANSYSsoftware．Theresultsshowthatthecontactforcebetweenconnectpinandcanlplate

4、significantlyreducedafteroptimizedandthecontactforcearccurveisminimum，theresultofoptimizationisobvious．Keywords：fasthitchingandunhitchingdevice；calnplate；optimization1引言和摩擦力F及阻力距，包括底板对凸轮板的阻快速挂接装置是一种用以实现迅速简便地挂接力距和销轴对凸轮板的阻力距。压力F为推动凸轮和拆卸挂接设备的机械装置。笔者的快速挂接器是板绕点(P，0)转动的动力，挂接销对凸轮板的摩擦力一种用

5、以实现迅速简便地挂接和拆卸挂接设备的自F和为阻力。动化机械装置，降低挂接和脱开的操作难度，提高四轮拖挂设备挂接效率。根据快速挂接基本特点和要／＼y=f(X)求，该快速挂接器由以下几部分构成：挂接装置、锁定j／＼装置、导向装置、支承装置构成。快速挂接器的整体结构。如图1所示。其中凸轮板作为挂接器的关键、L)一零件，对挂接器挂接效果起重要作用，笔者通过优化凸轮板曲线，达到挂接效果最优化。图2凸轮板曲线则凸轮板曲线y=f(x)要满足如下条件：FL>FL+(1)式中：为推开力臂；L为摩擦力臂。通过曲线y=f(x)上点(，Y)的切线方向为摩擦力方向，大小为F。曲线y

6、=f(x)在点(，Y)切线方图1快速挂接器程为：l，)=厂()(X-x)(2)2凸轮板的优化设计整理后得到：2．1凸轮板优化曲线分析f()(X-x)一yl+)=0(3)在选择凸轮板曲线时建立图2坐标系。L为点(p，0)到直线厂()(X-x)一y)=0的挂接销速度运动，凸轮板受到挂接销的压力F距离：收稿日期：2012-04—15作者简介：胡海升(1980一)，男，河北新河人，硕士，研究方向：机械设计。·52··机械研究与应用·2012年第3期(总第119期)研究与分析，minW≤f()≤maxw=(1，2，⋯m3)：(4)√())+1min≤。≤maxii=

7、(1，2，⋯m)通过点(，Y)的法线方向为推开力方向，大小为厂()为目标函数，是设计变量的函数，用来评价F。法线方程为：设计方案的优劣，优化问题即为求目标函数的极值，g()、h(X)为约束条件，是设计变量取值范围及南(一)一y+，()=o(5)状态变量空间范围的限制条件，是设计变量的函数。是设计向量，由设计变量形成，是设计中需优选的￡为点(p，0)到直线(一)一y+，()=设计参数，每一个设计向量即为一个设计方案，设计0的距离。向量的集合为设计空间。l凸轮板曲线分别采用圆弧曲线，抛物线和余弦曲￡：线三种曲线形式对凸轮板进行优化。凸轮板圆弧曲√(南)+-(6

8、)线为(一0)+(—Yo)=r2；抛物线为，，=一ax++c，a>